Κυκλικός δίσκος ακτίνας R και μάζας m, περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω0 (η τριβή στον άξονα περιστροφής θεωρείται αμελητέα). Προκειμένου να επιβραδύνουμε το κυκλικό δίσκο, χρησιμοποιούμε αβαρής ράβδους μήκους ℓ, όπου στο άκρο της καθεμίας, τη χρονική στιγμή t=0 ασκείται δύναμη F. Οι δυνάμεις αυτές ασκούνται μέσω δύο όμοιων ελατηρίων, σταθεράς k και φυσικού μήκους ℓ0, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα (τα ελατήρια έχουν την ίδια συσπείρωση x).
_2.jpg)
Αν ο συντελεστής τριβής μεταξύ ράβδου (ρ1) και κυκλικού δίσκου είναι μ1, ενώ μεταξύ ράβδου (ρ2) και δίσκου είναι μ2, με μ1>μ2, και η κατακόρυφη συνιστώσα της δύναμης που ασκεί η άρθρωση στο άκρο Β της ράβδου (ρ2) είναι Νy, να υπολογιστούν:α) η συσπείρωση x των ελατήριων και οι κάθετες αντιδράσεις που δέχονται οι ράβδοι από τον κυκλικό δίσκο, στα σημεία Κ και Μ. Επίσης να δείξετεΤ1(2d)>Τ2(3Rσυνφ).
β) η γωνιακή επιτάχυνση (επιβράδυνση) του κυκλικού δίσκου.
γ) η χρονική στιγμή, κατά την οποία ο κυκλικός δίσκος σταματάει να κινείται.
δ) ο αριθμός των περιστροφών που εκτελεί ο δίσκος, μέχρι να μηδενιστεί η γωνιακή του ταχύτητα.
ε) το έργο των ροπών των δυνάμεων που επιβραδύνουν το δίσκο, μέχρι να σταματήσει να κινείται.
στ) το πόσο της θερμικής ενέργειας που εκλύεται, όταν ο δίσκος έχει εκτελέσει n1 περιστροφές.
ζ) ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του δίσκου, κατά τη χρονική στιγμή που ω=ω0/4.
η) ο ρυθμός μεταβολής της στροφορμής του δίσκου.
θ) η συνολική στιγμιαία ισχύς των ροπών των δυνάμεων που επιβραδύνουν το κυκλικό δίσκο, τη χρονική στιγμή κατά την οποία γίνεται ω=ω0/3.
ι) η μέση συνολική ισχύς των ροπών των δυνάμεων που επιβραδύνουν το κυκλικό δίσκο.
κ) το ρυθμό με τον οποίο πρέπει να προσφέρουμε ενέργεια στο δίσκο, ώστε η ταχύτητα του να παραμένει αμετάβλητη.
Δίνεται Ιc=(1/2)mR^2, α= d/3
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.